meer (zu) trinkwasser?

Aus Salz mach Süß: Auf der ganzen Welt versucht man, aus den Ozeanen Trinkwasser zu gewinnen. Die Sache mit der Entsalzung ist jedoch bei weitem komplexer, als allgemein angenommen – und hat derzeit noch Auswirkungen auf die Umwelt.
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(süß-)wasser ist ein kostbares gut
– und wird in nicht allzu ferner Zukunft wohl zu den meistumkämpften Ressourcen der Welt zählen. Das ist längst kein Geheimnis mehr. Wie prekär die Situation aber schon jetzt ist, ist wohl vielen von uns nicht bewusst: Im Nahen Osten und Nordafrika etwa, den Krisenherden des globalen Wassermangels, leben laut der UNICEF neun von zehn Kindern in Gebieten mit hohem Wasserstress.¹ Auch in Europa und Amerika ist die Ressource längst nicht garantiert: So droht im Südwesten der USA der Colorado River, eine wichtige Versorgungsquelle der ansässigen Bevölkerung, auszutrocknen – 2022 wurde hier zum ersten Mal der Wassernotstand ausgerufen, in den nächsten Jahrzehnten soll sich die Situation noch zuspitzen. Stauseen und Seen weltweit verlieren immer mehr an Wasser, darunter der Lake Mead in den USA, der Aralsee in Kasachstan und Usbekistan oder der Gardasee in Italien, der 2023 einen ungewöhnlichen Tiefstand aufwies. Und sonst in Europa? Hört man jeden Sommer von Dürren im Mittelmeerraum oder Ernteausfällen in (Nord-)Osteuropa.² Um die Tragweite des globalen Süßwassermangels nochmals mit Zahlen zu untermauern: Laut der UN haben 2,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sicherem Trinkwasser³; rund die Hälfte der Weltbevölkerung, das sind vier Milliarden Menschen, leidet zumindest einen Monat im Jahr an akutem Trinkwassermangel.⁴
Eine Welt voller Wasser?
Wer einen Blick auf den Globus wirft, wird im ersten Moment über dieses doch scheinbar lösbare Problem staunen. Denn rund 70 Prozent der Erdoberfläche werden schließlich von Wasser bedeckt, drei Prozent davon entfallen auf Süßwasser. Von diesem sind wiederum 0,014 Prozent leicht erreichbar – klingt wenig, doch laut Forscher:innen wäre das eigentlich genug, um uns alle zu versorgen. Betonung auf: eigentlich. Denn ungleiche geographische Verteilung, mangelnde Infrastruktur oder politische Konflikte, ineffiziente Nutzung in Industrie, Landwirtschaft und Haushalten sowie die Auswirkungen des Klimawandels – darunter längere Dürreperioden – führen immer mehr dazu, dass einige Regionen ganz einfach ihren täglichen Bedarf füllen können, während andere auf den Wassertankwagen hoffen müssen. Nicht verwunderlich ist es daher, dass die UNO in den kommenden Jahren und Jahrzehnten mit einer globalen Wasserkrise rechnet, die Millionen Menschen zur Emigration zwingen wird. Wenn nun aber das Süßwasser dieser Welt nicht ausreicht – weshalb entnehmen wir das kostbare Gut nicht einem Ort, der direkt zu unseren Füßen liegt und randvoll ist damit: dem Meer?
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So geht Desalination

✱ Umkehrosmose. Druck wird genutzt, um Meerwasser durch eine halbdurchlässige Membran zu zwingen („diffundieren“), die Verunreinigungen und Salz zurückhält. Energieverbrauch: 3,5 bis 4,5 Kilowattstunden pro Kubikmeter Wasser.
✱ Verdampfung. Salzwasser wird – häufig mit der Abwärme eines Kraftwerks – erhitzt, um Dampf zu erzeugen. Dieser wird dann kondensiert und das resultierende Süßwasser so von später verdampfendem Salz und Verunreinigungen getrennt. Energieverbrauch: 20 bis 30 Kilowattstunden pro Kubikmeter Wasser.
Aus Salz mach süß?
Salz raus – und lostrinken? Neben der Optimierung von Wassermanagementsystemen und Bewässerungstechnologien ist es die Entsalzung von Meerwasser in Küstengebieten und auf Inseln, die auf eine bessere Versorgung hoffen lässt. Es gibt, so die Deutsche ⁵, derzeit knapp 50 bekannte Technologien, um das Süß- vom Salzwasser zu trennen. Man setzt aber vor allem auf die Verdampfung – auch: Multi-Stage-Flash (MSF) – und auf die Umkehrosmose (mehr dazu im Infokasten). Derartige Anlagen finden sich in 177 Ländern weltweit, allen voran im Nahen Osten und Nordafrika. Zwar funktionieren diese beiden Vorgänge durchaus; der Energieverbrauch sowie die Masse an entstehendem Abfall sind jedoch immens. So wird während der Desalination nicht nur Süßwasser, sondern auch extrem salz- und oft chemikalienhaltiges Abwasser produziert: Pro Liter Trinkwasser sind das 1,6 Liter Sole – und diese landet allzu häufig wieder im Meer. Gemeinsam mit der Wärme und diversen Chemikalien, die für die Entsalzung notwendig sind, wird das umliegende Ökosystem belastet. Und auch im anfangs entnommenen Meerwasser befindet sich maritimes Leben, das dem Reinigungsvorgang zum Opfer fällt. Bei der Verdampfung werden die Anlagen überdies häufig mittels fossiler Brennstoffe angetrieben, was auf lange Sicht wiederum den Klimawandel befeuert. Alles andere als CO₂-neutral also – und ein Grund, weshalb sich die Umkehrosmose in den letzten Jahren als effizientere Methode durchgesetzt hat. Bessere Membrantechnologien haben hier dafür gesorgt, dass der Energieaufwand beständig reduziert wird.⁶ Und so forscht man weiter an neuen Technologien und Wegen, die Ozeane trinkbar zu machen: Zig brandneue Studien beschäftigen sich damit, wie man die Entsalzungskalklake weiterverwerten, sie von Schwermetallen oder Pharmazeutika reinigen oder die Membranoberfläche der Umkehrosmose optimieren kann; auch ganz neue Wege der Desalination werden besprochen. Alternative Energiequellen, von Solar bis Windkraft, sollen eine kosten- und umweltfreundliche Zukunftsalternative versprechen. Vielversprechend sind auch Projekte wie die Ionenkonzentrationspolarisation von NoNa Technologies, die Salz und andere Verunreinigungen mittels elektrischer Anziehung aus dem Wasser entfernt.
Was aus dem Salzwasser wird
Das Fazit? Man muss die Euphorie hinter den Desalinationsverfahren also (noch) mit einem Körnchen Salz nehmen. Vieles konnte schon erreicht werden, vieles ist jedoch nach wie vor noch als problematisch zu betrachten; vieles könnte in Zukunft möglich werden. Was bleibt, ist die Gewissheit, dass die globale Wasserkrise die Forschung in diesem Bereich weiter antreiben wird – und muss.
Daten / Zahlen / Fakten
✱ 50  % der Weltbevölkerung leidet pro Jahr zeitweise unter schwerer Wasserknappheit
✱ 3  % des Wassers auf der Erde ist Süßwasser
✱ 800 Millionen Menschen leiden weltweit unter Trinkwasserknappheit
✱ 20.000 Entsalzungsanlagen in 177 Ländern gibt es derzeit weltweit
✱ 55  % der globalen Soleproduktion stammt aus Saudi-Arabien, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Kuwait und Katar
✱ 70  % der natürlichen Wasserquellen werden im Agrarbereich verwendet
Laut der UNICEF leben im Nahen Osten und Nord­afrika neun von zehn Kindern in Gebieten mit hohem Wasserstress.
Quellenangaben
1 _ „Austrocknung“: Ausmaß und Auswirkungen der Wasserknappheit im Nahen Osten und in Nordafrika in nie dagewesenem Ausmaß.
unicef.at
2 _ Bundesministerium Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft: Sauberes Wasser wird knapper - weltweit gesehen.
info.bml.gv.at/themen/wasser/wasser-oesterreich/herausforderungen/wasser_knapper.html
3 _ UN: Goal 6: Ensure access to water and sanitation for all.
un.org
4 _ WMO: https://wmo.int/topics/water
5 _ Desalination Institute DME.
di-dme.de
6 _ Jones et al.: The state of desalination and brine production: A global outlook.
sciencedirect.com